MicroTCA 電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必備的要素
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
圖16 － 性能參數(shù)小結(jié)
PKM4213C模塊，物理尺寸是相同的，由于有輸出電壓反饋電路是其輸出精度可達(dá)正負(fù)2.5％，適合在作為冗余系統(tǒng)應(yīng)用的電源模塊內(nèi)使用。當(dāng)然達(dá)到這個(gè)性能也是有代價(jià)的，效率只有93.3％，比PKM4304B模塊低。由此我們可以得出結(jié)論，在冗余系統(tǒng)中使用的電源模塊，其功耗會(huì)比非冗余系統(tǒng)使用的電源模塊高。其產(chǎn)品封裝的功率密度將是一個(gè)挑戰(zhàn)。
當(dāng)新技術(shù)出現(xiàn)后，上述數(shù)字結(jié)果當(dāng)然會(huì)隨之發(fā)展。但事實(shí)是，需要維持更精確的輸出電壓精度，必然在直流/直流變換器內(nèi)需要額外的控制電路，這將影響電源的功率密度和效
率。
5.4 雙輸入備份
事實(shí)上，MicroTCA獨(dú)特的物理結(jié)構(gòu)決定了它可以通過(guò)對(duì)直流/直流變換進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，以加強(qiáng)系統(tǒng)的實(shí)用性。其他基于在背板上提供－48V母線類型的系統(tǒng)往往利用了對(duì)－48V進(jìn)行冗余，但在每個(gè)載板內(nèi)只有一個(gè)48V到低壓的直流/直流變換器。這個(gè)直流/直流變換器就表示它是一個(gè)沒(méi)有冗余備份的單點(diǎn)故障源。從成本和單板空間角度來(lái)看，在每個(gè)載板內(nèi)再提供另外一個(gè)直流/直流變換器是不可行的，因?yàn)檫@樣的化系統(tǒng)中的每個(gè)載板都要進(jìn)行這樣的復(fù)制。
MicroTCA提供了一個(gè)靈巧和有效的方法來(lái)解決這個(gè)難題。通常MicroTCA系統(tǒng)機(jī)架被設(shè)計(jì)成可以放置兩個(gè)電源模塊。如果每一個(gè)電源模塊的輸入來(lái)自于不同的－48V源，這樣電源模塊就很容易進(jìn)入冗余管理模式，這樣對(duì)于任一路－48V源故障，以及系統(tǒng)中所有AMC模塊所需的功率變換和控制功能，都有了完整的冗余備份。
可以很容易的通過(guò)增加一個(gè)額外的電源模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，勝于在系統(tǒng)中使用多個(gè)直流/直流變換器的方法。這就給了OEM制造商一個(gè)機(jī)會(huì)，在較小的空間和合理的增加成本下，可以使MicroTCA系統(tǒng)成為完全意義上的電源備份系統(tǒng)。需要強(qiáng)調(diào)的是－48V背板備份重要性只是用來(lái)解釋架構(gòu)的不同。真正的系統(tǒng)級(jí)的可靠設(shè)計(jì)絕不能拿這個(gè)例子一個(gè)直流/直流變換器對(duì)應(yīng)一塊板來(lái)作為例子。對(duì)于在MicroTCA進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)的討論有助于澄清可行的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。另外一個(gè)非常重要的要點(diǎn)是能提供電源輸入源冗余并不意味著電源模塊必須包含支持電源雙輸入的能力。
一個(gè)通用的支持雙電源輸入的系統(tǒng)如圖17所示。在這個(gè)系統(tǒng)中，機(jī)柜和機(jī)架都支持雙輸入。問(wèn)題是如何利用好這些雙輸入功能。有三種可能性如下：
· 一個(gè)帶雙輸入的電源模塊
· 兩個(gè)冗余備份的單輸入電源模塊
· 兩個(gè)冗余備份的雙輸入電源模塊
一個(gè)帶雙輸入的電源模塊－這是一個(gè)非冗余電源模塊的方案，單一電源模塊支持整個(gè)機(jī)架的供電。電源模塊支持兩個(gè)輸入，當(dāng)其中一個(gè)電源源故障時(shí)，可以起到冗余的作用，但當(dāng)電源模塊內(nèi)部直流/直流變換器失效時(shí)，就沒(méi)有冗余作用了。也就是說(shuō)，直流/直流變換器成為了單一故障點(diǎn)而沒(méi)有冗余備份。系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以決定這是否是可行的設(shè)計(jì)方向，但可以引起爭(zhēng)論的是，電源源的故障率往往低于直流/直流變換器的故障
評(píng)論